常压化学气相沉积
望二二sie(s)+4Hel(g) 常压化学气相沉积(APCVD)是在常压下进行，并 通过加热以 热能激活化学反应。
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Atmospheric Pressure CVD
半导体的生产工艺流程(二) 电子元器件资料,电路应... ...
高温成长之薄膜，冷却至常温后，会产生因各基板与薄膜间热胀缩程度不同之残留应力 (residual stress)。
1、常压化学气相沉积 (Atmospheric Pressure CVD；APCVD)
2、低压化学气相沉积 (Low Pressure CVD；LPCVD) ...
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atmospheric pressure chemical vapor deposition
常压化学气相沉积
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Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition
atmospheric-presure metal-organic chemical vapor deposition
atmospheric pressure metalorganic chemical vapor phase deposition
atmospheric pressure-metal organic chemical vapor deposition
atmosphere plasma-enhanced chemical vapor deposition (APECVD)
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atmospheric pressure chemical vapor deposition
&2,447,543篇论文数据，部分数据来源于
本研究采用常压化学气相沉积（CVD）的方法在金属铝基底上制备出硅氧化合物陶瓷膜层。
A new kind of silicon oxidic film on aluminum was prepared by chemical vapor deposition (CVD) in ambient pressure.
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第4章化学气相沉积,化学气相沉积,化学气相沉积法,化学气相沉积设备,化学气相沉积炉,等离子化学气相沉积,等离子体化学气相沉积,金属有机化学气相沉积,化学气相沉积原理,cvd化学气相沉积
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第4章化学气相沉积
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3秒自动关闭窗口& & & &随着诸多应用中对石墨烯使用的不断增长，过去几年中，市场上对它的需求也在不断上涨。这也进一步推动了石墨烯合成方法背后的研究工作，其中之一是化学气相沉积 (CVD)。在本篇博客中，我们将介绍一个研究团队如何使用模拟来分析和增强 CVD 石墨烯生长机制。满足对石墨烯的需求& & & 您很可能曾在新闻里听到过“石墨烯”这个词，当然也可能多次在我们的博客里读到过它，报道一般会提到它们在促进各行业技术进步方面的巨大作用。我们并非每天都能发现类似石墨烯这样独特和强大的材料，现在我们可以很有信心地说全世界都已经注意到了这种材料。石墨烯结构(图片由 K. M. Al-Shurman 和 H. A. Naseem 提供，取自他们撰写的论文”“。) & & &石墨烯是一个与许多人相关的话题，包括我们自己。在中，我们强调了这种材料背后的革命，从它的特性和生产方法，到模拟它在各种应用中的使用情况。& & & 我们在该系列的中强调了“神奇材料”的研究工作，正是这种研究帮我们在无意中发现了二维玻璃这种材料。虽然材料发现本身就是一件非常了不起的成就，在这里我却想重点介绍下他们在研究中实际使用的石墨烯生长方法，即化学气相沉积 (CVD)。& & & 化学气相沉积背后的科学& & &化学气相沉积描述了这样一种化学工艺，它设计用来制造拥有很高强度的高纯度固体材料。在本方法中，气体分子在包含一个加热基底的反应室中被结合在一起。气体和加热基底之间的相互作用使气体在基底表面发生反应和/或在基底表面分解，进而制造出材料薄膜。& & &本合成方法能够制造出相当高品质的材料，所以非常有用。相对其他涂层方法，化学气相沉积中得到的材料往往具有更高的纯度和硬度，并更抗震或抗损坏。本方法的另一个优势是可沉积多种材料，石墨烯就是其中之一。& & 石墨烯合成& & &在各种合成技术中，化学气相沉积已被证实在开发高质量石墨烯膜方面拥有广阔的前景。本工艺是指在由过渡金属制成的不同基底上生长石墨烯膜，比如镍 (Ni)。这涉及到分解的碳原子在高温下向镍中的扩散，以及在冷却过程中碳原子在镍表面的析出。& & &由于 CVD 方法中生长条件的多样性，单层石墨烯的生产以及对石墨烯膜质量的控制就变得相当有挑战性。阿肯色大学的一个研究团队认识到了更好地理解石墨烯生长机制以及最佳条件的必要性。 & & &理解 CVD 石墨烯生长机制& &&研究人员使用 COMSOL Multiphysics 开发了一个石墨烯合成模型，以分析镍上 CVD 石墨烯生长的溶解-析出机制。在研究中，他们分析了会影响合成石墨烯层数的因素，包括生长时间与温度、冷却速率、镍中的碳溶解度，以及镍膜厚度。在镍上进行 CVD 石墨烯生长的机制示意图。(图片来自于由 K. M. Al-Shurman 和 H. A. Naseem 制作的海报”“。)& &&& 在分析碳原子的扩散时，团队发现 Ni 膜内的温度越高，扩散过程越快。根据结果，他们总结出需要更多时间使碳原子在更厚的 Ni 膜中达到饱和态。& & & 此外，研究人员还模拟了由冷却造成的过饱和。在过饱和过程中，碳原子在 Ni 薄膜表面被分开。将薄膜从 900°C 冷却至 725°C 时，即可在膜表面得到 1.7 层石墨烯。得到的石墨烯层数已证实相对实验数据很合理。绘图重点显示了当 Ni 膜从 900°C 冷却至 725°C 时生成的层数。( 图片来自于 K. M. Al-Shurman 和 H. A. Naseem 所做的演讲展示”” 。)科技纵览(IEEE_Spectrum_China)　
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IEEE_Spectrum_China《科技纵览》是美国电气电子工程师学会（IEEE）授权的IEEE Spectrum中文版。国家科技部主管，中国科学技术信息研究所主办。IEEE Spectrum是国际科技期刊界卓越的技术写作和报道的一盏明灯。多次赢得美国国家杂志期刊大奖。热门文章最新文章IEEE_Spectrum_China《科技纵览》是美国电气电子工程师学会（IEEE）授权的IEEE Spectrum中文版。国家科技部主管，中国科学技术信息研究所主办。IEEE Spectrum是国际科技期刊界卓越的技术写作和报道的一盏明灯。多次赢得美国国家杂志期刊大奖。&&&&违法和不良信息举报电话：183-
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京公网安备78③ 衬底界面的取向不仅影响沉积速率，也严重影响外延层沉积的质量； ④ 衬底与外延层的结晶学取向和沉积层的位错密度密切相关。
3.2 低压化学气相沉积（LPCVD）
从本质上讲，低压化学气相沉积（约10kpa）是相对于常压化学气相沉积而言的。由于反应器工作压力的降低大大增强了反应气体的质量输送速度，从而使低压化学气相沉积呈现出新的特点，因此，低压化学气相沉积在半导体工艺中得到了广泛的应用。3.2.1低压化学气相沉积的基本原理在常压下，质量迁移速度与表面反应速度通常是以相同的数量级增加的；而在低压下，质量迁移速度的增加远比界面反应速度快。反应气体穿过边界层，当工作压力从1.0气相沉积中，界面反应是速度控制步骤。由此可以推断：低压提供更好的膜厚度均匀性、阶梯覆盖性和结构完整性。当然，反应速率与反应气体的分压成正比，因此，系统工作压力的降低应主要依靠减少载气用量来完成。3.2.2低压化学气相沉积技术半导体工业涂覆硅晶片用低压化学气相沉积装置，该反应系统采用卧式反应器，具有较高的生产能力；它的基座水平放置在热壁炉内，可以非常精确地控制反应速度，减少设备的复杂程度；另外，它采用垂直密集装片方式，更进一步提高了系统的生产效率。的生产成本仅为原来的性也从常压法的±3.3 等离子体增强化学气相沉积（3.3.1等离子体增强化学气相沉积及其特点等离子体增强化学气相沉积又称为等离子体辅助发展起来的一种新的制膜技术。它是借助于外部电场的作用引起放电，使前驱气体成为等离子体状态，等离子体激活前驱期体发生化学反应，从而在衬底上生长薄膜的方法。特别适用于功能材料薄膜和化合物膜的合成，并显示出许多优点。相对于TCVD、真空蒸镀和溅射而言，被视为第二代薄膜技术。- 6 -
5Pa降至70~130Pa
采用正硅酸乙酯沉积二氧化硅薄膜时，1/5，甚至更小，而产量可提高8%~±11%改善到±±2%PECVD
1000倍。因此，在低压化学与常压10~20CVD，是在传统
CVD在一般情况下 CVD相比，LPCVDCVD基础上
×10时，扩散系数增加约倍，沉积薄膜的均匀1%~。
PECVD技术的特点如下：
（1）实现了薄膜沉积工艺的低温化。
（2）可俗语薄膜以独特的性能。 一些按热平衡理论不能发生的反应和不能获得的物质结构，在PECVD系统中将可能发生。例如体积分数为1%的甲烷在H2中的混合物热解时，在热平衡的CVD中得到的是石墨薄膜，而在非平衡的等离子体化学气相沉积中可以得到金刚是薄膜。可以预料，PECVD系统中将可能获得的准稳结构将赋予薄膜以独特的特性。
（3）可用于生长界面陡峭的多层结构。有等离子体，沉积反应几乎不会发生。而一旦有等离子体存在，沉积反应就能以适当的速度进行。这样一来，可以把等离子体作为沉积反应的开关，用于开始和停止沉积反应。由于等离子体开关的反应时间相当于气体分子的碰撞时间，因此利用PECVD技术可生长界面陡峭的多层结构。（4）可以提高沉积速率，体系压力较低，增强了前驱气体和气态副产物穿过边界层在平流层和衬底表面之间的质量输运。
当然，等离子体容易对衬底材料和薄膜材料造成离子轰击损伤。在程中，相对于等离子体电位而言，衬底电位通常较负，这势必招致等离子体中的正离子被电场加速后轰击衬底，导致衬底损伤和薄膜缺陷。另外，PECVD反应是非选择性的。等离子体中点在的能量分布范围很宽，除电子碰撞外，在粒子碰撞作用和放电时产生的射线作用下也可产生新粒子，装置一般来讲比较复杂，价格也较高。3.4金属有机化学气相沉积（3.4.1金属有机化学气相沉积及其特点金属有机化学气相沉积是以一种或一种以上的金属有机化合物为前驱体的沉积工艺。金属有机化合物的采用，使它在工艺方法特征，沉积材料性能方面有别于其他的化学气相沉积方法，有以下几个特点：（1）金属有机化合物前驱体可以在热解或者光解作用下，在较低温度沉积出各种无机材料，如金属、由于其沉积温度介于高温热机化学气相沉积为中温化学气相沉积。- 7 -
增加莫厚均匀性。
氮化物、氟化物、CVD和低温等离子体增强
PECVD的低温沉积条件下，这是因为在多数
CVD如果没PECVD的情况下，PECVD过因此PECVD所以也称金属有在）
氧化物、碳化物和化合物半导体等薄膜材料。之间，
（2）与沉底组分明显不同的外延沉积薄膜具有很高的韧性，即使化学性质完全不同，只要晶格常数足以与衬底匹配，就能用于沉积外延薄膜，从而确立了它作为外延生长技术独特而重要的地位。
（3）利用有机化学气相沉积可以生产厚度薄至几个原子层、可精确控制掺杂水平和合金组分、界面变化陡峭的多层结构，它使量子阶器件和应变层超晶格的生产成为可能。因此，在微电子领域，MOCVD技术也成为金属有机化学气象外延（MOVPE）。
（4）设备简单，可以获得高纯度的气态前驱体。（5）金属化学气相沉积可放大成大面积、商品化的批量生产工艺。（6）沉积速度慢。它一方面有利于微调控制多层结构的尺寸和组分，另一方面不利于防护涂层之类的厚涂层的生产，加之金属有机化合物价格昂贵，因此只适宜于具有特殊结构要求的微米级外延薄膜的生产。（7）MOCVD气体有毒、易燃、可自燃或是腐蚀性的，因此必须小心防护或操作。4化学气相沉积的特点
化学气相沉积之所以得到发展，是和它本身的特点分不开的，其特点如下：
(1）沉积物种类多：可以沉积金属、合金、陶瓷或或化合物层，这是其他方法无法做到的。
(2）能均匀覆盖几何形状复杂的零件，这是因为的分散性。
(3）可以在大气压或者地域大气压下进行沉积。
(4）通常在850~1100℃下进行，覆盖和基体结合紧密，但工件畸变较大，沉积后一般仍需要热处理。
(5）采用等离子或激光辅助技术，可以强化化学反应，降低沉积速度。
(6）容易控制覆盖层得致密度和纯度，也可以获得梯度覆盖层或混合覆层。
(7）利用调节沉积的参数，可以控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。
(8)设备简单、操作维修方便。
CVD涂覆过程中，离子有高度
CVD技术的现状和发展
目前，CVD法沉积金刚石主要用于精密机械制造领域，大约每年有6.4亿美元的销售额。将来的使用领域会进一步的扩大，在电子工业、半导体工业、化学工业、光学等领域将得到更多的应用。
作为应用基础，以前曾经做过大量的工作。但是还有很多课题需要深入的研究。例如：①解明成膜机理（基体表面上原子团的反映、成核、结晶成长及电子能带的作用，基体电子构造对成膜的影响等）温度的合成；⑤提高薄膜与基体的结合力；⑥碳原子团的精确鉴别；⑦金刚石薄膜新功能的发现等等。
如果说上个世纪是硅时代，本世纪则将是超碳时代，因为人造金刚石是超碳的一种重要利用形式。现在日本、美国和欧洲约有构从事金刚石的基础和应用研究，人们期待着更新更实用的合成工艺问世。CVD的沉积温度通常很高，一般在所得工件的质量都受到了限制。目前艺应用范围不断扩大。
瑞士和德国的最新研究结果表明，使用乙酰氨和甲基氢化物提供在700-800℃下能够沉积金属化合物甲基钛代替（C、N）。
近年来还发展了等离子体增强化学气相沉积法（度从1000℃降到了这样减少了对热能的大量需要，从而大大扩展了沉积材料的范围。为解决在形状复杂的基材上沉积粘着力不足的问题，有人在设备上做了改进，采用三极管等离子CVD至好于离子涂的膜层，制成的刀具性能极好。最近，加拿大发明了低温化学气相沉积（沉积温度仅为1-10μm，粘着力、耐蚀和耐磨性能皆好。- 9 -
Ti（CTiCl4，在较低的温度下由氢还原它们，即可生成200-400℃，并利用了等离子体环境诱发载气分解在500-600℃温度下沉积的450-600℃，刀具既能保持高硬度又不发生扭曲，氮化钛涂层厚度为；②提高膜层质量；③大面积成膜；④更低℃之间，因此基片的选择，沉积层或CVD是向低温和高真空两个方向发展，使工N）涂层，这种技术被称为中温PECVDTiN和Al2O3涂层，
LTCVD）氮化钛的新方法，其优点是
C和Si的资源广，200家研究机 N2和CH4，CVD。利用有机TiC或TiPECVD将沉积温（形成沉积物），PECVD其粘着能力等于甚、）。法，化学气相沉积法CVD的优缺点_格纹吧_百度贴吧
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化学气相沉积法CVD的优缺点
在没有沉积视线阴影的世界里，它沉积了下来，以高铁的速度，还获得了厚厚的涂层。高密度镀层，让它有较好的真空密封性。沉积的涂层安详地附着在底材上。据说，超低温下也能被镀上高熔点镀层，还能控制晶粒大小和微结构。小明说，它的设备比PVD经济简单。可需要挥发物(不适合可电镀金属)，需要封闭系统(因为它会释放毒物)，需要化学反应(一个形成稳定固体化合物的化学反应),反应物使用率低，有些反应价格还死贵！！！它是&DVD&的姐姐，她叫&CVD&，全称“化学气相沉淀法”。
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